Profesorul asociat Viet cercetează materialele din beton din nămol de epurare și cenușă zburătoare

Profesorul asociat Dr. Huynh Trong Phuoc (Universitatea Can Tho ) a participat la cercetarea materialelor asemănătoare betonului din nămol de epurare și cenușă zburătoare aplicate la nivelare.

Profesorul asociat Huynh Trong Phuoc (35 de ani) tocmai a primit premiul Globul de Aur 2023 pentru realizările sale remarcabile în domeniul cercetării științifice și al formării profesionale, printre proiectele remarcabile numărându-se crearea de materiale din nămolul rezidual.

Profesorul asociat Phuoc a declarat că cercetarea a fost efectuată în timp ce își făcea doctoratul la Universitatea Națională de Știință și Tehnologie din Taiwan, acum 7 ani. La acea vreme, o companie de epurare a apelor uzate din Taipei a comandat un studiu pentru a utiliza nămolul disponibil la fabrică ca material pentru depozitul intern de apă din campus.

Dr. Phuoc și echipa sa de cercetare au dezvoltat o formulă pentru amestecarea sedimentelor cu cenușă zburătoare și o cantitate mică de ciment și alți aditivi pentru a crea un material cu rezistență controlată scăzută (CLSM). Cimentul și aditivii adăugați vor crea un mediu favorabil pentru ca cenușa zburătoare și sedimentele să participe la reacții chimice, formând un material CLSM cu capacitate portantă.

Profesor asociat Dr. Huynh Trong Phuoc (al doilea din stânga) în perioada studiilor și cercetărilor sale în Taiwan. Fotografie: NVCC

El a spus că nămolul din stațiile de epurare a apelor uzate conține un conținut destul de ridicat de dioxid de siliciu (SiO2) și oxid de aluminiu (Al2O3), similar cu compoziția cenușii zburătoare din centralele termice pe cărbune. Densitatea și compoziția particulelor acestor două materiale nu sunt foarte diferite, așa că sunt foarte potrivite pentru amestecare în vederea obținerii materialelor CLSM. „În funcție de nevoile specifice ale unității de comandă, conținutul fiecărei componente a materialului poate fi ajustat pentru a obține un produs care să îndeplinească cerințele de utilizare”, a spus el.

Echipa de cercetare a dezvoltat un proces de creare a materialelor CLSM folosind nămol și cenușă prelevate direct de la sursele de emisii în laborator și utilizate direct, fără prelucrare ulterioară.

Profesorul asociat Phuoc a spus că, în funcție de condițiile specifice, este posibilă amestecarea directă cu umiditate sau amestecarea uscată (materialele trebuie uscate înainte de utilizare). Pentru materialele CLSM destinate depozitării de deșeuri, grupul a ales metoda amestecării umede pentru a economisi costurile de procesare.

Procesul de colectare a nămolului la fabrică în scopuri de cercetare. Foto: NVCC

După numeroase teste în laborator, evaluând și ajustând etapele, echipa a optimizat formula pentru ca produsul să îndeplinească cerințele de utilizare. Aceasta este, de asemenea, cea mai dificilă și consumatoare de timp etapă, necesitând calcule de proiectare și amestecare. Echipa a trebuit să încerce de mai multe ori, deoarece de fiecare dată când se ajusta o cantitate mică de ingrediente, proprietățile produsului se schimbau mult. În plus, metoda și procesul de amestecare, precum și tipul de echipament utilizat au influențat, de asemenea, foarte mult rezultatele cercetării.

Comparativ cu materialele tradiționale de umplere cu nisip, profesorul asociat Phuoc a spus că acestea sunt două metode complet diferite. Atunci când se umple cu nisip convențional, se bazează pe puterea rolei pentru a compacta materialul la o densitate proiectată pentru acceptare. CLSM este un material cu rezistență scăzută controlată, ca un tip de beton proiectat cu proprietăți pentru a servi diferite scopuri, ceea ce înseamnă că poate fi complet ajustat în funcție de cerințele de utilizare. Cu cât cerințele de calitate sunt mai mari, cu atât cresc corespunzătoare costurile de producție.

Materialul are un potențial imens în aplicații practice pentru depozitele de deșeuri, însă profesorul asociat Phuoc a afirmat că, pentru a putea fi utilizat în masă ca material comun pentru depozitele de deșeuri, este necesar să se analizeze costurile reale de producție și să se evalueze impactul pe termen lung asupra mediului. „Este nevoie de standarde și reglementări specifice privind cerințele tehnice de construcție și acceptare separată”, a spus el. În plus, sursa de nămol și cenușă zburătoare trebuie să aibă o sursă de colectare stabilă din punct de vedere al calității, suficientă pentru a oferi rezerve mari pentru producția industrială la scară largă, astfel încât să existe o bază pentru aplicații practice.

Imagine a echipei de cercetare obținută la microscopul materialului CLSM. Fotografie: NVCC

Cercetarea echipei a fost foarte apreciată, iar un depozit de deșeuri de probă a fost amplasat în incinta unei stații de epurare a apei din Taipei. Evaluările preliminare efectuate imediat după amplasare au demonstrat aplicabilitatea ridicată a materialului proiectat. Echipa monitorizează și prelevează periodic probe pentru a urmări performanța pe termen lung a acestui material, în vederea optimizării metodelor de proiectare și construcție pentru materialul CLSM.

În țară au existat unele studii privind aplicarea cenușii zburătoare și a nămolului ca material de nivelare, dar nu multe au fost publicate în lucrări științifice. Pentru a aplica acest lucru în Vietnam, este necesară dezvoltarea unui set de standarde tehnice ca bază pentru calcularea normelor de materiale, care să fie utilizate în proiecte de poduri și drumuri care utilizează capital de la bugetul de stat.

În plus, sursa de materii prime trebuie să asigure stabilitatea și continuitatea pentru a realiza proiecte de amploare. Cenușa zburătoare poate satisface cererea, dar, potrivit profesorului asociat Phuoc, este dificil să se satisfacă cererea de nămol deoarece sistemele de tratare a apei dragează doar o dată la 1-2 ani. El a spus că această problemă poate fi rezolvată prin cercetarea utilizării altor resurse pentru înlocuirea nămolului sau prin schimbarea formulei pentru a crește sau a reduce proporția de materii prime, dar care să îndeplinească în continuare cerințele. „În prezent, există companii de construcții de trafic care au ridicat problema proiectelor pilot la scară mică, apoi au propus stabilirea de standarde tehnice, evaluări ale impactului asupra mediului și alte proceduri pentru implementarea în masă”, a declarat profesorul asociat Phuoc.

vnexpress.net